tác dụng của liệu pháp quang động (photodynamic therapy) dùng laser 662nm và thuốc nhóm chlorin đối với ung thư thực nghiệm sarcom 180 Nguyễn Văn Ba*; Quản Hoàng Lâm*; Đỗ Đình Xuân**; Trần Ngọc Liêm* Tóm tắt Điều trị quang động dùng radarchlorin 20 mg/kg sau tiêm 6 giờ chiếu laser diode 662 nm với mật độ năng lượng 150 - 400 J/cm 2 , mật độ công suất 0,20 - 0,35 W/cm 2 đã làm hoại tử phần lớn tế bào sarcom 180 của u đùi thực nghiệm trên chuột, ức chế quá trình tạo mạch trong u. Trong 2 tuần sau điều trị quang động, mô liên kết nhiều nguyên bào sợi thay thế vùng u hoại tử, kèm theo thâm nhiễm bạch cầu đa nhân, đại thực bào và lympho bào. Điều trị quang động dùng radachlorin 20 mg/kg và laser diode 662 nm không gây độc toàn thân và không làm tổn hại mô lành liền kề xung quanh u đùi sarcom 180 trên chuột. * Từ khóa: Ung thư thực nghiệm sarcom 180; Liệu pháp quang động laser 662 mm; Radarchlorin. The effect of Photodynamic therapy using Radarchlorin and Diode laser light-662 nm On 180 sarcom tumors bearing mice Nguyen Van Ba; Quan Hoang Lam; Do Dinh Xuan; Tran Ngoc Liem Summary The effect of photodynamic therapy (PDT) on the 180 sarcom tumors in some days after treatment was studied at the ligh microscopy and electron microscopy level in BALB/c mice bearing 180 sarcom tumors. Animals received intravenous injection of 10 mg/kg of radarchlorin and 6h later tumors was treated with 150 - 400 J/cm 2 (0,20 - 0,35 W/cm 2 ) 662 nm diode laser light. Animals were sacrificed and their tumors removed at time 7, 14, 21 days after PDT. The results indicated the effects of destruction of the 180 sarcom cells and PDT offers a degree of tumors selectivity with minimal systemic side effect. * Key words: 180 sarcom tumors; Photodynamic therapy; Laser light 662 nm; Radarchlorin. Đặt vấn đề Liệu pháp quang động (Photodynamic therapy: PDT) được Dougherty T.J và CS điều trị ung thư trong lâm sàng lần đầu tiên năm 1978 tại Mỹ. Tiến hành điều trị PDT trải qua hai giai đoạn: trước tiên đưa thuốc nhạy quang vào cơ thể, sau một thời gian nhất định thuốc sẽ tập trung vào u nhiều hơn mô lành, làm cho các tế bào ung thư nhạy cảm với ánh sáng, sau đó chiếu ánh * Học viện Quân y; ** Đại học Điều dưỡng Nam Định Phản biện khoa học: GS. TS. Lê Gia Vinh sáng đơn sắc có bước sóng thích hợp lên u để phá huỷ chọn lọc mô ung thư mà không làm tổn hại mô lành xung quanh. Cơ chế tác dụng của PDT dựa trên phản ứng quang hoá giữa chất nhạy quang và ánh sáng với sự có mặt của oxy tại mô u mà tạo ra oxy singlet ( 1 O 2 ) và hàng loạt gốc tự do như superoxyd, hydroxyl gây peroxyt hoá phospholipit của màng tế bào, dẫn đến phá huỷ tế bào u tại nơi tập trung thuốc nhạy quang nhiều hơn mô lành liền kề, kết hợp tổn thương thành mạch và tắc mạch do huyết khối gây thiếu máu dẫn đến hoại tử khối u sau điều trị. Ngoài ra, cơ chế quang tẩy màu (photobleaching) và tăng cường đáp ứng miễn dịch chống u tại chỗ cũng có vai trò quan trọng trong quá trình hoại tử u sau điều trị quang động. Hiệu quả của liệu pháp quang động điều trị ung thư phụ thuộc nhiều yếu tố như loại thuốc, nồng độ thuốc nhạy quang, nồng độ oxy tại mô, bước sóng laser, liều chiếu sáng và đặc tính của khối u. Hiện tại, còn nhiều ý kiến khác nhau về tác động của các yếu tố này đến quá trình huỷ hoại khối u sau điều trị PDT, đặc biệt là cơ chế chết của tế bào ung thư khi dùng thuốc nhạy quang nhóm chlorin với thời gian thải trừ nhanh và laser 662 nm có độ xuyên sâu vào mô. Bởi vậy, mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi là xác định hiệu quả của liệu pháp quang động dùng laser 662 nm và thuốc nhóm chlorin đối với khối u thực nghiệm sarcom 180 để tạo cơ sở cho việc ứng dụng trong lâm sàng điều trị ung thư ở Việt Nam. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu. 200 chuột nhắt dòng BALB/c 6 - 8 tuần tuổi, được chia thành các nhóm nghiên cứu. Dòng tế bào ung thư sarcom 180 nhận từ Viện Nghiên cứu Ung thư thực nghiệm, Trường Đại học Y khoa Semmel-Weis (Hungary). Thiết bị laser diode MILON - 662 (Nga) phát liên tục, bước sóng 662 nm, công suất 0,38 W. Thuốc radarchlorin (Nga) có 95% chlorin e 6 , thuộc nhóm chlorin, thuốc nhạy quang thế hệ 2, tương tự m-THPC (meso- tetrahydroxyphenyl chlorin), được phép sử dụng trong lâm sàng ở châu Âu và Mỹ. 2. Phương pháp nghiên cứu. Tạo u thực nghiệm bằng tiêm cơ đùi mỗi chuột 5 x 10 6 tế bào sarcom 180. Điều trị PDT in vivo dùng radarchlorin 20 mg/kg tiêm tĩnh mạch, sau 6 giờ chiếu laser 662 nm với mật độ năng lượng 150 - 400 J/cm 2 , mật độ công suất 0,20 - 0,35 W/cm 2 , thời gian chiếu 15 - 40 phút. Nghiên cứu diễn biến toàn thân, thời gian sống và biến đổi hình thái cấu trúc vi thể, siêu vi thể của khối u đùi sarcom 180 sau PDT. Đánh giá đáp ứng với PDT chia 4 mức theo Hội phòng chống Ung thư Quốc tế (IUCC- 1997): đáp ứng hoàn toàn khi không còn tế bào ung thư tại u, đáp ứng rõ rệt khi thể tích u giảm trên 50%, đáp ứng một phần khi thể tích u giảm từ 20 - 50% và không đáp ứng khi thể tích u không giảm hoặc tăng lên. Xử lý số liệu nghiên cứu bằng chương trình IPSS chạy trong Window XP. kết quả nghiên cứu 1. Diễn biến toàn thân và biến đổi đại thể tại u đùi sau PDT . Sau khi tiêm tế bào sarcom 180, toàn bộ chuột đều có khối ung thư phát triển trong cơ đùi, trọng lượng giảm, hoạt động kém. Sau gây u 20 - 24 ngày, đã thấy di căn ung thư vào gan, phổi, hạch, lách. Giai đoạn muộn, động vật mang u bị suy kiệt, xù lông, ỉa chảy, liệt chân và chết do di căn ở nhiều cơ quan sau 23 - 26 ngày gây u nếu không điều trị. Chuột mang u được điều trị PDT, diễn biến toàn thân tốt, sống kéo dài hơn nhiều ngày, giảm trọng lượng và thể tích u đùi so với nhóm chứng không điều trị. Bảng 1: Thời gian sống trung bình của chuột mang u sau điều trị. Nhóm nghiên cứu (n = 10) Sống trung bình (ngày) Sống kéo dài (%) Đối chứng 26,4 ± 8,7 PDT sau gây u 7 ngày 44,7 ± 13,5* 70 PDT sau gây u 14 ngày 35,3 ± 12,1 33 Cắt cụt đùi sau gây u 34,7 ± 10,24 32 7 ngày Ghi chú: * khác biệt nhóm chứng với p < 0,05. Bảng 2: Biến đổi thể tích và tỷ lệ ức chế u phát triển (GD) sau điều trị. Thời điểm sau gây u Thể tích u và GD Nhóm đối chứng Nhóm PDT ngày 7 Nhóm PDT ngày 14 4 ngày Thể tích (mm 3 ) GD 132 ± 37 137 ± 31 (-) 139 ± 27 (-) 7 ngày Thể tích (mm 3 ) GD 298 ± 107 316 ± 100 (-) 311 ± 105 (-) 10 Thể tích 402 ± 355 ± 116 378 ± 132 [...]... sau iu tr g y g y u g y u i 8,9 8,1 13,1 chng 0,9 S lng tõn Nhú mch trờn 1 n m v din tớch u nghiờ Ng Ngy Ng n cu y 14 21 y 28 (n = sau sau sau PDT u 1,5 1,6 3,1 3,4 6,2 sau 1,1 g y u *** *** *** 0,6 2,1 7 ngy PDT sau 7,5 5,7 1,3 1,9 Số chuyên đề hinh tháI học chào mừng 60 năm ng y truyền thống học viện quân y g y u ** 3 Bin i siờu cu 14 trỳc t bo sarcom ngy 180 sau PDT Cỏc t bo sarcom 180 Ghi... 0 0 14 21 28 Ngy sau g y u Biu 1: Bin i trng lng u ựi sarcom 180 sau iu tr Trong 2 - 3 ngy u sau PDT vựng u ựi phự n, tớm sm, xung huyt mnh v nhiu chm xut huyt di da Phự v xung huyt ht sau 4 - 6 ngy Mt lp hoi t sm mu dy 1 - 2 mm trờn b mt tn thng thng xut hin sau PDT 3 - 6 ngy, tn ti khong 8 - 10 ngy mi rng Lin vt thng vi biu mụ tỏi to tt trong 1 - 2 tun sau PDT 2 Bin i vi th u ựi sarcom 180 sau PDT... (BR) cho ng dng liu phỏp mang sarcom 180 di PDT s dng thuc nhy da ngy th 3 sau g y u quang nhúm chlorin v ó t CR l 83% v SR laser bc súng 662 nm 84 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 1-2009 Số chuyên đề hinh tháI học chào mừng 60 năm ng y truyền thống học viện quân y trong iu tr ung th Stranadko EF (1997) cho trờn lõm sng Vit rng di kớnh hin vi in t d dng phỏt hin Nam a s t bo sarcom t bo apoptosis vi cht... 21 28 Ngy sau g y u Biu 3: S lng t bo viờm trờn mt n v din tớch u sau iu tr Cỏc kt qu trờn cho thy 2 tun sau iu tr PDT, nhiu t bo viờm thõm nhim vo u ựi Cỏc t bo viờm ti u ch yu l bch cu a nhõn, lympho bo v i thc bo Bng 5: S t bo si, nguyờn bo si trờn 1 n v din tớch u sau PDT S t bo, nguyờn bo si trờn 1 Nhúm nghiờn n v din tớch u cu Ngy 14 Ngy 21 Ngy 28 (n = 10) sau g y u sau g y u sau g y u i chng... Ngy sau g y u Biu 2: T l t bo ung th b cht ti u ựi sau iu tr Kt qu trờn cho thy iu tr PDT sau g y u 7 ngy lm t l t bo sarcom 180 cht ti 10 - 20 % v gim s lng t bo u sau iu tr iu tr PDT sau g y u 14 ngy lm t bo u cht di 15% v s lng t bo u gim ớt hn Bng 4: Bin i t l cỏc loi t bo viờm trong u ựi sau iu tr T l (%) cỏc loi t bo Nhúm Cỏc loi t viờm ti u ựi (n = bo viờm Ngy 10) ti u ựi 14 sau g y sau g y. .. %) %) 3 3 g y g y phn u 7 u (PR) ng 14 y ng Khụng 0 ỏp ng (0%) (10 (5% y (NR) ỏp 25 ng (62 (26 (47 8 %) ) Tng s 40 30 70 33 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 1-2009 81 Số chuyên đề hinh tháI học chào mừng 60 năm ng y truyền thống học viện quân y chut c (100 (100 (100 nguyờn %) %) %) bo si, si collagen, tõn mch, kốm theo thõm nhim cỏc i PDT thc bo, lympho bo v bch cu a nhõn Kt bn lun qu ny phự hp vi Kt... PDT 2 Bin i vi th u ựi sarcom 180 sau PDT Bng 3: S t bo sarcom 180 trờn mt n v din tớch u sau iu tr S t bo sarcom 180 trờn 1 n v din tớch u Nhúm nghiờn cu Ngy 14 i chng Ngy 28 sau g y u (n = 10) Ngy 21 sau g y u sau g y u 303 29,1 821 67,2 670 93 PDT sau g y u 50,3 6,9 31,2 7,2 9,2 2,1 7 ngy *** *** *** PDT sau g y u 83,6 216 73 14 ngy 21,2 ** ** Ghi chỳ ***: khỏc i chng vi p < 0,001; **:... ng y truyền thống học viện quân y nguyờn bo si, kốm kt lun - iu tr quang ng theo thõm nhim bch dựng radachlorin 20 cu a nhõn, i thc bo mg/kg sau tiờm 6 gi v lympho bo chiu laser diode 662 nm vi nng lng 150 400 J/cm2 ó lm hoi t phn ln t bo sarcom 180 trong u ựi thc nghim, c ch quỏ trỡnh to mch trong u, khụng g y c ton thõn v khụng lm tn hi mụ lnh lin k xung quanh - Sau iu tr PDT, vựng u hoi t c thay... cho thy iu Dougherty TJ (1981), tr PDT ó g y hoi t t Fingar VH (1987) v bo sarcom 180 trong u Sidestad CP (1999) cho ựi mnh nht ngy th bit sau iu tr PDT mt 7 sau PDT, cỏc mch tun, hu ht u b hoi t mỏu u b tn thng ni v c thay bi mụ liờn mụ v tc nghn, sau kt nhiu si collagen, PDT 7 - 14 ngy khi u nguyờn bo si, t bo b hoi t v c thay si v tõn mch c bi mụ liờn kt nhiu bit, Krosl G (1995) thy 82 tạp chí y -... tham kho 1 Kiờn Cng, V Cụng Lp Quang ng hc: mt phng phỏp chn oỏn, iu tr ung th kt hp Y hc thc hnh 1997, 263, tr 2839 2 Trn Vn Hanh, Nguyn Minh Thụng v CS Mt s mụ hỡnh ung th bi mụ liờn kt nhiu 86 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 1-2009 Số chuyên đề hinh tháI học chào mừng 60 năm ng y truyền thống học viện quân y th thc nghim in vivo 4 Cotran R.S., Lester ca labo nghiờn cu ung SC., Mitchell R.N et al th . tác dụng của liệu pháp quang động (photodynamic therapy) dùng laser 662nm và thuốc nhóm chlorin đối với ung thư thực nghiệm sarcom 180 Nguyễn Văn Ba*; Quản Hoàng Lâm*;. quang động dùng laser 662 nm và thuốc nhóm chlorin đối với khối u thực nghiệm sarcom 180 để tạo cơ sở cho việc ứng dụng trong lâm sàng điều trị ung thư ở Việt Nam. Đối tượng và phương pháp. dùng thuốc nh y quang nhóm chlorin với thời gian thải trừ nhanh và laser 662 nm có độ xuyên sâu vào mô. Bởi v y, mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi là xác định hiệu quả của liệu pháp quang